跟著少無切削和精細(xì)成形技能在中國的迅速開展，對模具資料的功能請求越來越高，一些五十年代以來長時間沿襲的老鋼種已不能完全滿意請求。為此，國內(nèi)一些大學(xué)、研討所、鋼廠和模具運(yùn)用單位相繼開發(fā)了很多具有優(yōu)秀功能的模具鋼，使國內(nèi)模具的運(yùn)用壽數(shù)得到了很大進(jìn)步，并使中國模具鋼的鋼種系列逐步得到了補(bǔ)充和完善。
1． 冷作模具鋼的開發(fā)狀況
對冷作模具資料的首要功能請求是：杰出的耐磨性，滿意的強(qiáng)度和耐性，高的疲憊壽數(shù)，杰出的抗擦傷和咬合功能以及杰出的技術(shù)功能。九十年代曾經(jīng)，國內(nèi)常用的冷作模具鋼有：碳素工具鋼T1OA，合金工具鋼9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；軸承鋼GCr15；彈簧鋼60Si2Mn，滲碳鋼20Cr、12CrNi3A；不銹鋼3Crl3等。其間用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。為滿意出產(chǎn)請求，國內(nèi)先后研討開發(fā)了一系列新式冷作模具鋼。
1．1高強(qiáng)韌耐磨鋼
Cr12系列冷作模具鋼是較廣泛選用的鋼種系列，具有杰出的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析較嚴(yán)重，耐性較差，淬火后異常變形較大。為補(bǔ)償此類鋼的功能缺點(diǎn)，國內(nèi)先后開發(fā)了一些高強(qiáng)韌耐磨鋼，如7 Cr7Mo2V2Si(代號 L D)、Cr8WmoV3Si(代號 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代號 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。與 Cr12、Cr12MoV對比，此類鋼的碳和鉻的含量較低，改進(jìn)了碳化物不均性，進(jìn)步了耐性；恰當(dāng)添加了 W、Mo、V等合金元素的含量，然后增強(qiáng)了二次硬化才能，進(jìn)步了耐磨性。所以，此類鋼在具有杰出的強(qiáng)耐性的一起，還有優(yōu)秀的耐磨性和較好的歸納功能，首要用于制作接受應(yīng)力較大、請求高強(qiáng)耐性和耐磨損的各類冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si，代號LD，最初是對于冷鐓模具而研發(fā)的。其碳含量低于 G．Steven引薦的"平衡碳"規(guī)則，使鋼在具有高硬度的一起，又具有較好的耐性；參加Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，確保鋼具有較高的硬度、強(qiáng)度和杰出的耐磨性；參加一定量的 Si，以強(qiáng)化基體，進(jìn)步回火穩(wěn)定性。LD鋼常用的熱處理技術(shù)是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后硬度 HRC57～63。1100℃淬火后的安排為細(xì)針馬氏體十殘留奧氏體十剩下碳化物，晶粒度10.5級。 l100℃ 淬火、570℃回火后的安排為回火馬氏體十剩余碳化物。 LD鋼已被廣泛應(yīng)用于制作冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等接受沖擊、彎曲應(yīng)力較大，又請求耐磨損的各類冷作模具。
Cr8MoWV3Si，代號 ER5，在具有較高強(qiáng)耐性的一起，又具有突出好的耐磨性。該鋼在回火過程中彌散分出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系鋼具有更高強(qiáng)耐性和耐磨性的重要原因。ER5鋼適用于制作接受沖擊力較大，沖擊速度較高的精細(xì)冷沖，重載冷沖以及請求高耐磨的其他冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2，代號GM，也是以進(jìn)步耐磨性為首要目的而研發(fā)的高耐磨冷作模具鋼。該鋼通過 Cr、 W、Mo、V等碳化物構(gòu)成元素的合理配比，并依據(jù)"平衡碳"規(guī)則配碳，使鋼具有最好的二次硬化才能及抗磨損才能，一起又堅(jiān)持了較高的強(qiáng)耐性和杰出的冷熱加工功能，適用于制作沖裁、冷擠、冷鍛、冷剪、高強(qiáng)度螺栓滾絲輪等精細(xì)、高耐磨冷作模具。
1．2高速鋼基體鋼
高速鋼基體鋼具有適當(dāng)于正常淬火高速工具鋼的根本成份．并答應(yīng)鋼中保存5％左右的過剩碳化物，別的再恰當(dāng)添加或削減某些元素的含量。此類鋼有效地處理了高速鋼碳化物不均勻散布和耐性較差的疑問，鋼的抗彎強(qiáng)度、耐性、塑性和疲憊抗力高于高速鋼，但耐磨性低于高速鋼，用于制作請求高強(qiáng)度和滿意耐性的冷揉捏、冷沖、冷鐓等模具。因?yàn)楦咚黉摶w鋼的紅硬性好，所以也用于制作熱作模具。國內(nèi)研發(fā)的高速鋼基體鋼有：65Cr4W3Mo2VNb（簡稱65Nb）、60Cr4Mo3Ni2WV（代號CG-2）、5Cr4Mo3SiMnVA1（代號O12A1）、65W8Cr4VTi（代號LMI）、65Cr5Mo3W2VSiTi（代號LMZ）等。
65Cr4W3Mo2VNb，其基體成份適當(dāng)于淬火后的W6Mo5Cr4V2鋼，但碳含量較通?；w鋼高，以添加碳化物量和進(jìn)步耐磨性。參加0.2～0.35％ Nb，以進(jìn)步鋼的強(qiáng)耐性和改進(jìn)技術(shù)性。65Nb用于制作冷揉捏、厚板冷沖、冷鐓等接受較大載荷的冷作模具，也可用于溫?zé)崛嗄竽＞摺?br/>1．3低合金冷作模具鋼
國內(nèi)開發(fā)的低合金冷作模具鋼中，有7CrSiMnMoV（代號CH）、
6CrMnNiMoVSi（代號GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。這些鋼的淬透性好，淬火溫度較低，熱處理變形小，價格低，具有較好的強(qiáng)度和耐性的合作，適用于制作精度復(fù)雜模具。
7CrSiMnMoV，代號CH，在820～1000℃淬火，可獲得HRC60以上的硬度，是一種空淬微變形鋼，能夠火焰加熱空冷淬硬。該鋼的耐磨性雖然比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和沖擊耐性都優(yōu)于Cr12MoV和9Mn2V；熱處理后的變形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等鋼適當(dāng)。 CH鋼具有杰出的強(qiáng)耐性和杰出的技術(shù)性，可用于替代T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制作對強(qiáng)耐性請求較高的冷作模具，如沖孔凸模、中薄鋼板（2～5mm厚）的修邊落料模等。因?yàn)樵撲撃軌蜻x用火焰加熱空冷淬硬，所以也用于制作請求外表火焰淬火的有些汽車模具。
6CrMnNiMoVSi，代號GD，較CH鋼添加了0.85％左右的Ni，進(jìn)一步強(qiáng)韌化了基體。該鋼的淬火溫度規(guī)模較寬，淬透性好，也可火焰加熱空冷淬火，具有杰出的強(qiáng)耐性。當(dāng)用于制作易崩及開裂的冷沖模具時，模具壽數(shù)較高。
1． 4無磁高強(qiáng)度模具鋼
電子工業(yè)中的有些磁性元件需用無磁性的模具出產(chǎn)，7Mnl5Cr2A13V2WMo鋼的導(dǎo)磁系數(shù)很低，強(qiáng)度、耐磨性也杰出，但切削加工對比艱難。國內(nèi)開發(fā)的無磁模具鋼有18Mn12Crl8NiN（代號A18）、8Mnl5Cr18（代號WCG）、50Mnl8Cr4WN（簡稱 50Mn）等。其間50Mn具有低磁導(dǎo)率（μ＜1.1H／m），較高強(qiáng)度和杰出的加工功能，經(jīng)1020～1070℃（水冷）固溶處理后，硬度HRC30左右。再通過590℃士10℃時效，硬度上升至HRC35左右。
2．熱作模具鋼的開發(fā)狀況
熱作模具大體分為熱鍛模、熱揉捏模、壓鑄模和沖裁模。5CrMnMo、5CrNiMo和3Cr2W8V是熱作模具鋼中應(yīng)用量依然較大的鋼種。5CrNiMo首要用于厚度300～400mm的大中型鍛模，5CrMnMo適用于厚度在250mm以下的小型鍛模。但當(dāng)用于更大截面或更高溫度時，這兩種鋼存在淬透性、熱穩(wěn)定性、熱疲憊性及耐磨性不行的疑問。3Cr2W8V的高溫強(qiáng)度較高，但鋼的熱疲憊性較差，耐性也不高，用于壓鑄模具和鋁、銅合金熱揉捏模具時，模具的運(yùn)用壽數(shù)都較低。國內(nèi)涵熱作模具方面先后開發(fā)了幾十種鋼。
2． l大截面熱鍛模具鋼
為補(bǔ)償5CrMnMo和5CrNiMo在較大截面和較高溫度時熱穩(wěn)定性、熱疲憊性及淬透性不行的缺點(diǎn)，內(nèi)開發(fā)了45Cr2NiMoVSi（簡稱45Cr2）、5Cr2NiMoVSi（簡稱5Cr2）、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi（代號B2） 等大截面熱鍛模具鋼。與5CrNiMo對比，45Cr2和5Cr2中既含有較高的Cr和Mo，又參加了少數(shù)的V，使 CCT曲線上的高溫改變區(qū)上移，低溫改變區(qū)明顯右移，進(jìn)步了鋼的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具經(jīng)970-990℃淬火，650～680℃回火后，硬度可達(dá)HRC36-44。45Cr2和5Cr2還具有二次硬化才能，它們的高溫強(qiáng)度較5CrNiMo鋼高50％，熱穩(wěn)定性高出100～150℃，沖擊耐性則適當(dāng)。別的，鋼的熱磨損性、熱疲憊性及抗熱裂紋拓展的才能也強(qiáng)于5CrNiMo。這二種鋼用于12000t以下機(jī)械壓力機(jī)模具及16t以下模鍛模具，模具的運(yùn)用壽數(shù)是5CrNiMo鋼制作的同種模具壽數(shù)的數(shù)倍。
2．2中小熱鍛模具鋼
中小熱鍛模具的外表溫度可達(dá)600℃以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高溫功能顯然不能滿意請求。3Cr2WSV鋼的高溫強(qiáng)度較高，但耐性及熱疲憊功能較差。為此，國內(nèi)較早開發(fā)了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB（代號ER8）等3％Cr-3％Mo和3％Cr-2％Mo型的中碳鉻系高強(qiáng)度熱作模具鋼，其間3Cr3Mo3VNb是依據(jù)構(gòu)成合金碳化物所需的碳量對2Cr3Mo3VNb做進(jìn)一步成份調(diào)整而來的。這二種鋼中加人了3％左右的Mo，既能進(jìn)步鋼的淬透性和避免呈現(xiàn)回火脆性，又能進(jìn)步鋼的熱穩(wěn)定性。加人V和Nb則可起到細(xì)化晶粒，下降鋼的過熱敏感性效果。因而，鋼的淬透性高，淬火加熱溫度規(guī)模寬，過熱敏感性低，具有高溫強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、塑性耐性好、冷熱疲憊功能好、熱磨損功能好等長處，用于制作不銹鋼（2Crl3）等熱鍛模，軸承凹模和輥鍛模，都取得了杰出的運(yùn)用效果。
4Cr3Mo3W4VNb，代號GR，除Cr、Mo、V和Nb外，又參加了4％W，所以鋼的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步進(jìn)步，是中碳鉻系熱作模具鋼中高溫強(qiáng)度較高，熱穩(wěn)定性較好的鋼種。該鋼還具有杰出的冷熱疲憊功能，該鋼適用于制作工作溫度600-700C℃的淺型腔中小鍛模，也可用于銅合金熱揉捏模具。
除以上 30Cr-30Mo型熱作模具鋼外，國內(nèi)先后開發(fā)的5％Cr系中碳中合金熱作模具鋼已較很多用于熱鍛模具，如4Cr5MoVSi、 4Cr5MoV1Si等，其間4Cr5MoV1Si具有優(yōu)良的耐性和杰出的冷熱疲憊功能，適用于制作工作溫度在600℃以下，對耐性和塑性請求較高的模具。如用4Cr5MoV1Si替代5CrNiMo、 5CrMnMo制作汽車連桿、曲軸鍛模，模具的運(yùn)用壽數(shù)得到了明顯進(jìn)步；用于制作鋁合金壓鑄模具和鋁型材揉捏模具，模具的運(yùn)用壽數(shù)較高。別的，該鋼還可作塑料模具鋼運(yùn)用。